输水渠道对农业灌溉和农业经济发展有着重要影响,随着寒旱区渠道工程建设的不断推进,冻土与渠道衬砌接触面问题愈发突出,接触面间的力学特性严重影响着渠道稳定性。寒区渠道工程在负温环境持续作用下,基土与衬砌之间会形成连续冰膜,甚至是冰层,从而诱发渠道隆起、渗漏以及衬砌开裂等冻害。目前研究多聚集于接触面冰晶胶结作用下的冻结强度,未考虑接触面间冰膜存在和冰膜厚度对接触面冻结强度的影响,但实际上接触面冰膜分布状态与厚度对土-构筑物稳定性有重要影响,因此研究土与衬砌之间冰膜的形成机理及接触面力学特性对预防灌渠工程破坏具有重要意义。本文以川西地区灌渠基土为研究对象,分别开展接触面冰膜成冰过程试验和冻土-冰膜-衬砌力学特性试验,研究内容与结论如下:（1）接触面冰膜分布与厚度以及冰膜形成机理探究。建立接触面冰膜生长监测系统,利用该系统分别针对初始含水率12%、15%、18%、21%、24%的五种土体进行了冻土水-汽迁移试验。通过监测接触面冰膜质量、冰膜面积、土体温度场分布、冻结前后的土体水分场变化,得到了各试样接触面冰膜的物理特性、温度场分布、土体表层含水率变化、深层土体含水率的变化以及土体冻结区域含水率的增幅;对比分析了水分迁移规律和冰膜形成规律,结合传统冻胀理论和水汽迁移理论,探究了初始含水率对冰膜形成的影响和冰膜形成机理。随初始含水率的增加,试样冰膜面积和质量表现为增大趋势,冰膜面积的增幅先增大后减小;冰膜形成是土体内水汽迁移和液态水迁移共同作用的结果,水汽迁移量和液态水迁移量受初始含水率的影响。（2）冻土-冰膜-混凝土力学特性试验。设置不同温度、冰膜厚度（基于接触面冰膜成冰过程试验中冰膜质量数据）和法向应力,进行试样直剪试验,得到了剪切面特征、剪应力-位移曲线、峰值抗剪强度、抗剪强度参数以及残余抗剪强度在参数影响下的变化规律。经分析认为冰膜可视为独立界面（尤其是冰膜增加到一定厚度）,基于此,提出冻土-冰膜-混凝土接触面抗剪强度归结为冰膜自身强度、冰胶结力、土颗粒黏聚作用、土体与混凝土之间的摩擦作用、颗粒间嵌入作用产生的咬合力等;温度、冰膜厚度以及法向应力的变化会改变摩擦力和黏聚力,引起接触面冻结强度的变化。